1.1 MAC 多播地址判断#

判断方法：检查 MAC 地址第一字节的最低位（b0 位）：

• b0 = 0：单播地址（一对一通信）
• b0 = 1：多播地址（一对多通信）

示例：07-E0-12-F6-2A-D8

• 第一字节 07 的二进制为 0000 0111
• 最低位 b0 = 1 → 这是多播地址

1.2 IEEE 802 局域网 MAC 地址格式#

EUI-48 格式（48 位 = 6 字节）：

第一字节的位含义：

• b0 位：0 = 单播，1 = 多播
• b1 位：0 = 全球管理（厂商分配），1 = 本地管理

地址数量：2^47 ≈ 281 万亿个全球单播地址

2.1 IEEE 802.1Q 帧格式#

VLAN 标记结构（插入 4 字节 VLAN 标签）：

1
目的MAC(6B) | 源MAC(6B) | VLAN标签(4B) | 类型(2B) | 数据(46-1500B) | FCS(4B)

VLAN 标签字段：

• TPID（2 字节）：0x8100，表示 802.1Q 帧
• TCI（2 字节）：包含优先级、CFI、VID

VID（VLAN ID）：

• 取值范围：0 ~ 4095（12 位）
• 有效范围：1 ~ 4094（0 和 4095 保留）
• 唯一标识以太网帧属于哪个 VLAN

交换机处理：

• 入向：收到普通以太网帧 → 打标签（插入 4 字节 VLAN 标记）
• 出向：转发前 → 去标签（删除 4 字节 VLAN 标记）

2.2 交换机端口类型#

三种端口类型：

2.3 Tagged 与 Untagged 帧#

Untagged Frame（普通数据帧）：

• 终端设备（电脑、打印机）发出的原始以太网帧
• 不带任何 VLAN 标签，终端设备不认识 VLAN

Tagged Frame（带标签的数据帧）：

• 交换机之间传输时，在帧中插入 4 字节 VLAN Tag
• 明确标明该帧属于哪个 VLAN（VID）

2.4 PVID（Port VLAN ID）#

PVID 的核心作用：给”无标签”的数据帧”贴标签”

术语对照：

• 思科：称为 Native VLAN（本征 VLAN）
• 华为：称为 Port VLAN ID（端口 VLAN ID）

工作流程：

数据进入交换机（Ingress）：

1. 收到 Untagged 数据帧
2. 查看端口 PVID 设置（假设 PVID=10）
3. 为数据帧打上 VLAN Tag，标记为 VLAN 10
4. 后续按 VLAN 10 成员处理和转发

数据离开交换机（Egress）：

1. 检查端口设置
2. 若端口允许该 VLAN 以 Untagged 方式送出 → 剥离 VLAN Tag 再发送
3. 若端口允许该 VLAN 以 Tagged 方式送出 → 保留 VLAN Tag 直接发送

2.5 Trunk 端口工作原理#

Trunk 端口特点：

• 用于交换机之间或交换机与路由器互连
• 可以承载多个 VLAN 的流量
• 默认 PVID = 1

发送处理：

• 对 VID = PVID 的帧：去标签后转发
• 对 VID ≠ PVID 的帧：保留标签转发

接收处理：

• 收到未打标签的帧：根据端口 PVID 打标签
• 收到已打标签的帧：直接转发

3.1 IPv4 地址分类#

地址分类规则（根据第一个十进制数）：

判断要点：

• 网络号全 0：本网络本主机（DHCP）
• 主机号全 0：网络地址（不可指派）
• 主机号全 1：广播地址（不可指派）

3.2 特殊 IPv4 地址#

环回测试：通过”自发自收”方式验证本地协议栈，不经过网卡。

3.3 子网划分#

子网划分步骤：

1. 确定子网掩码：将 IP 地址与子网掩码进行 AND 运算
2. 计算网络地址：IP & 子网掩码 = 网络地址
3. 计算广播地址：网络地址 | (NOT 子网掩码) = 广播地址

示例：

• IP：180.80.77.55
• 子网掩码：255.255.252.0（/22）

计算过程：

1
IP：      180.80.0100 1101.0011 0111
2
掩码：    255.255.1111 1100.0000 0000
3
网络地址：180.80.0100 1100.0000 0000 = 180.80.76.0
4
广播地址：180.80.0100 1111.1111 1111 = 180.80.79.255

核心知识点#

1. MAC 多播：第一字节最低位为 1
2. VLAN：802.1Q 帧插入 4 字节标签，VID 范围 1-4094
3. 端口类型：Access（终端）、Trunk（交换机间）、Hybrid（灵活）
4. Tagged/Untagged：终端发 Untagged，交换机间发 Tagged
5. PVID：为 Untagged 帧打标签（入向），或剥离标签（出向）
6. IPv4 分类：A/B/C 类根据第一字节判断
7. 子网划分：IP & 掩码 = 网络地址，网络地址 | (NOT 掩码) = 广播地址